В США разработан метод изготовления электродов для аккумуляторов из наноматериалов

Исследователи из Брукхэйвенской национальной лаборатории в США разработали метод изготовления электродов для литий-ионных аккумуляторов, а также иных электронных устройств. Новый метод может применяться при изготовлении широкого спектра электродов - более эффективных и долговечных, чем используемых нами сегодня.

Среди преимуществ нового метода применительно к созданию литий-ионных батарей - то, что литиевые сплавы создаются "вне прибора", а не вследствие первоначального процесса активации уже внутри батареи. Это позволит упростить процесс производства батарей и сделать его более коротким по времени. И, что еще важнее - метод обеспечивает большую свободу в выборе материалов и сделает возможным производство новых сплавов.

"Так как данный метод позволяет производить совершенно уникальные сплавы, возможно, удастся создать типы электродов с непревзойденными характеристиками, - поясняет Джеймс Рейли, главный специалист проекта. - Кроме того, возможно, метод удастся применить в других приложениях, в том числе при изготовлении нанокомпозитных катализаторов".

Для изготовления электрода из сплава олова и лития, к примеру, смешивается избыточное количество гидрида лития с оксидом олова. Часть гидрида лития вступает в реакцию, образуя оксид лития, в то время как оставшееся количество образует сплав лития и олова. Газообразный водород уходит. После первоначального образования композита из сплава лития с оловом и оксида лития процедура добавления водорода, а затем его удаления, повторяется. В результате образуется нанокомпозитный материал с множеством крошечных гранул, имеющих в поперечнике 20-30 нанометров. Малый размер гранул ускоряет электрохимические реакции вследствие увеличения площади реакции. Оксид лития в этом случае представляет собой инертную основу электрохимически активного сплава олова с литием.

Ученые получали также нанокомпозитные электроды, состоящие из других химических элементов. Рейли утверждает, что любой химический элемент (металл), образующий стабильный гидрид, может быть использован для создания нанокомпозитных материалов.

Ключ к образованию таких материалов в новом технологическом процессе - присутствие водорода. Атомы водорода многократно абсорбируются и десорбируются сплавом олова и лития, внедряясь в поверхность гранул. Это оказывается более эффективным и практичным процессом диспергирования, чем производство микрогранул с помощью механического размалывания вещества.

Источник: Science Daily